冒泡排序、插入排序、选择排序
冒泡排序:
算法原理
1、比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
2、对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。
3、针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
4、持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。
算法分析
一、时间复杂度
若文件的初始状态是正序的,一趟扫描即可完成排序。这样,冒泡排序最好的时间复杂度为O(n)。
若初始文件是反序的,需要进行n-1趟排序。每趟排序要进行n-i次关键字的比较(1≤i≤n-1),且每次比较都必须移动记录三次来达到交换记录位置。在这种情况下,比较和移动次数均达到最大值。冒泡排序的最坏时间复杂度为O(n^2)。
综上,冒泡排序总的平均时间复杂度为O(n^2)。
二、算法稳定性
冒泡排序就是把小的元素往前调或者把大的元素往后调。比较是相邻的两个元素比较,交换也发生在这两个元素之间。所以,如果两个元素相等,我想你是不会再无聊地把他们俩交换一下的;如果两个相等的元素没有相邻,那么即使通过前面的两两交换把两个相邻起来,这时候也不会交换,所以相同元素的前后顺序并没有改变,所以冒泡排序是一种稳定排序算法。
void bul_sort(int* arr, int len)
{
int up, down;
int i;
up = 0;
down = len-1;
while(up < down)
{
for(i = up; i < down; i++)
{
if(arr[i] > arr[i+1])
{
arr[i] ^= arr[i+1];
arr[i+1] ^= arr[i];
arr[i] ^= arr[i+1];
}
}
down--;
if(up == down)
{
break;
}else
{
for(i = down; i >up; i--)
{
if(arr[i] < arr[i-1])
{
arr[i] ^= arr[i-1];
arr[i-1] ^= arr[i];
arr[i] ^= arr[i-1];
}
}
up++;
}
}
}
插入排序
插入排序就是每一步都将一个待排数据按其大小插入到已经排序的数据中的适当位置,直到全部插入完毕。
时间复杂度
其平均时间复杂度为O(n^2);
稳定性
稳定的;
void ins_sort(int* arr, int len)
{
int i, j, target;
for(i = 1; i < 10; i++)
{
j = i;
target = arr[i];
while(j >0 && target < arr[j-1])
{
arr[j] = arr[j-1];
j--;
}
arr[j] = target;
}
}
选择排序
它的工作原理是每一次从待排序的数据元素中选出最小(或最大)的一个元素,存放在序列的起始位置,直到全部待排序的数据元素排完。
时间复杂度
其平均时间复杂度为O(n^2);
稳定性
不稳定的
void sel_sort(int* arr, int len)
{
int i, j, min_index;
for(i = 0; i < len-1; i++)
{
min_index = i;
for(j = i+1; j < len; j++)
{
if(arr[min_index] > arr[j])
min_index = j;
}
}
if(min_index != i)
{
arr[min_index] ^= arr[i];
arr[i] ^= arr[min_index];
arr[min_index] ^= arr[i];
}
}